[发明专利]一种基于底盘角总成瞬态动力学的制动颤振抑制方法

说明书

技术领域

本发明涉及汽车制动器制动颤振抑制领域，尤其是涉及一种基于底盘角总成瞬态动力学的制动颤振抑制方法。

背景技术

制动器的摩擦振动和噪声一直是影响整车NVH性能的重要问题之一，在用户投诉的新车质量问题排序中，制动器的振动和噪声一直排在前3位。制动颤振的频率范围在50-500Hz，目前普遍认为是摩擦副动静摩擦系数之差引起的一种粘滑振动现象，常发生在汽车起步或停车时的低速蠕动过程中。近年来，随着全球范围内自动变速汽车的加速普及，和城市交通拥堵情况的日益加剧，制动颤振问题日益突出，成为困扰工业界和学术界的前沿难题。

系统开展资料搜集与进行综合分析发现，尽管国内外研究者针对制动颤振问题开展了大量研究，但目前研究者尚未深入理解制动颤振的发生机理以及关键影响因素，也尚未找到有效手段与控制方法解决制动过程中的颤振问题。目前已经公开的专利为CN104670203A和CN104670237A，它们分别从汽车驱动力控制和制动力控制两方面改善制动颤振问题。这两个专利适合于在汽车正向设计中改善制动颤振，但是，对于制动颤振发生的车辆，利用该方面进行改善的成本较高，其可行性受到限制。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于底盘角总成瞬态动力学的制动颤振抑制方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种基于底盘角总成瞬态动力学的制动颤振抑制方法，所述的方法包括以下步骤：

S1、进行制动颤振整车道路试验；

S2、获取试验数据，并根据所得数据获得颤振发生时的工况参数和颤振评价指标；

S3、建立底盘角瞬态动力学有限元模型，并根据颤振发生时的工况参数，进行模型参数设置，将模型输出制动钳加速度结果与实验结果进行对比，对模型进行验证；

S4、根据底盘角瞬态动力学有限元模型获得颤振发生时粘滑运动特性，确定影响粘滑运动特性的参数；

S5、针对获得的影响粘滑运动特性的参数取不同值分别输入模型，根据模型输出结果，选取对模型输出的颤振评价指标影响幅值最大的输入参数，得到抑制振动器颤振方法。

优选地，步骤S4中获得的影响粘滑运动特性的参数包括系统结构参数、摩擦接触特性参数和外部工况参数。

优选地，步骤S1中进行制动颤振整车道路试验时，在制动钳活塞侧端面安装制动钳加速度传感器，在前制动管路中串联连接油压传感器，驾驶员座位头枕上安装声级计。

优选地，步骤S2具体为：根据盘块摩擦副摩擦系数测量试验，获取盘块动静摩擦系数与制动压力的变化关系，作为模型输入参数设置依据；根据试验中颤振发生时制动压力、制动钳加速度和轮速随时间的变化数据，得到制动压力与制动钳加速度的关系；根据试验过程中测得噪声信号，获得制动钳X向加速度与车内噪声在各个频率下的相干系数，得到颤振评价指标。

优选地，步骤S3中底盘角瞬态动力学有限元模型的建立具体为：对制动角部件几何模型划分网格并在CAE软件中建立制动角有限元模型；在制动角有限元模型基础上，运用集总参数法对轮胎、悬架和传动系统进行建模，形成反映系统特性的底盘角瞬态动力学有限元模型。

优选地，步骤S4具体为：利用底盘角瞬态动力学有限元模型，根据盘块相对速度变化和相图变化得到颤振发生时制动器宏观粘滑运动特性，根据摩擦副接触状态和动静摩擦系数变化得到制动器微观粘滑运动特性，确定系统结构参数和摩擦接触特性参数作为模型输入参数。

优选地，步骤S5中将颤振发生时制动钳X方向加速度峰值以及有效值作为制动颤振评价指标，将不同的系统结构参数、摩擦接触特性参数以及外部工况参数输入模型，选取对模型输出的颤振评价指标影响幅值最大的输入参数，得到抑制振动器颤振方法。

优选地，所述的系统结构参数包括制动钳质量、导向销衬套刚度、悬架扭转刚度和制动背板与保持架的连接刚度，所述的摩擦接触特性参数包括动静摩擦系数和摩擦衬片表面形貌，所述的外部工况参数包括制动压力、制动盘转速和环境温度、湿度。

优选地，所述的抑制振动器颤振方法包括：调节导向销衬套的刚度和阻尼，以及控制制动背板与保持架的连接刚度。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：